磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
【課題】両面磁気ディスク用ガラス基板と片面磁気ディスク用ガラス基板を歩留まり好く製造する方法を提供する。
【解決手段】磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥検査において、両面磁気ディスク用ガラス基板として用いられるか否かを検査した結果、両面磁気ディスク用ガラス基板として用いられないと判断したものに対し、表面欠陥が基板のどちら側の面にあるのか（または両面にあるのか）を判断し、いずれか一方の面のみに表面欠陥がある基板は、表面欠陥のない面を磁気記録面とした片面磁気ディスク用ガラス基板として用いる。
【解決手段】磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥検査において、両面磁気ディスク用ガラス基板として用いられるか否かを検査した結果、両面磁気ディスク用ガラス基板として用いられないと判断したものに対し、表面欠陥が基板のどちら側の面にあるのか（または両面にあるのか）を判断し、いずれか一方の面のみに表面欠陥がある基板は、表面欠陥のない面を磁気記録面とした片面磁気ディスク用ガラス基板として用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ装置に搭載される磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ装置）に搭載される磁気記録媒体として磁気ディスクがある。磁気ディスクは、アルミニウム−マグネシウム合金などで構成された金属板上にＮｉＰ膜を被着した基板、ガラス基板又はセラミックス基板上に磁性層や保護層を積層して作製される。従来では、磁気ディスク用の基板としてアルミニウム合金基板が広く用いられていたが、近年の磁気ディスクの小型化、薄板化、高密度記録化に伴って、アルミニウム合金基板に比べて表面の平坦度や薄板での強度に優れたガラス基板が用いられるようになってきている。
【０００３】
また、近年のＨＤＤ装置における記録密度の向上に伴い、記録・書き込み用ヘッド(以下ヘッド呼ぶ)と磁気ディスクとのスペーシング(以下浮上量と呼ぶ)は数十ｎｍから数ｎｍと非常に狭くなってきている。そのため、この磁気ディスクに微小な凹凸欠陥が存在すると、磁気ディスクとヘッドが接触し、ＨＤＤ装置が故障する原因となる。この微小な凹凸欠陥には、磁気ディスク用基板の素材そのものがなんらかの形態で損傷している損傷系欠陥と、磁気ディスク用基板の平坦性を向上させるために行う研磨時に発生する砥粒残りや、洗浄時や乾燥時などに付着／残留した異物等の異物系欠陥がある。
【０００４】
なおここで、損傷系欠陥とは、磁気ディスクとしての機能に弊害を及ぼす又はその可能性がある損傷のみを指す。つまり、仮に磁気ディスク用基板の素材そのものに損傷があっても、その損傷が磁気ディスクの機能に弊害をもたらす可能性がない場合には、その損傷は、損傷系欠陥ではない。同様に、異物系欠陥は、磁気ディスクとしての機能に弊害を及ぼす又はその可能性がある異物等のみを指す。つまり、仮に磁気ディスク用基板の表面に異物等があった場合でも、その異物等が磁気ディスクの機能に弊害をもたらす可能性がない場合には、その異物は異物系欠陥ではない。異物系欠陥は基板の端面加工時に付着したパーティクル／汚染物などが後工程の洗浄工程において表面から離脱しガラス基板表面に再付着することが原因となる。
【０００５】
このように端面における汚染物が原因で起こる異物系欠陥を防止する目的で、ガラス基板をカッターやドリルで形状加工した後に端面を研磨することにより、ガラス基板の端面に異物／汚染物が残留し難くすることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−２２１７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、異物の基板表面への付着はある程度防止できるが、スクラッチなどの損傷系欠陥はガラス基板表面からは除去できない。また、異物系欠陥の中には、一度基板表面に付着したら洗浄では除去できないものもある。このような、損傷系欠陥や洗浄では除去できない異物系欠陥等の、洗浄しても修正がきかない欠陥（以下、表面欠陥という）は、磁性体を蒸着する前の磁気ディスク用基板の状態において、その有無を検査して、不良品を後工程に流さないようにすることが重要である。
【０００７】
通常、大量生産される磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥検査は、目視または光学式自動外観検査装置（ＡＯＩ:Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）等の当該基板からの反射光（散乱光を含む）を用いた光学系を使用せざるを得ない。しかし、ガラス基板は透明体であるため、一方の表面の反射光に基づく検査を行うと、他方の面（裏面）の影響を受けることになり、表面欠陥が基板の両表面のうちいずれの表面にあるかを特定することが難しい。また、片面のみを検査できるシステムを用いて、大量生産される基板すべてを検査するのは、検査精度及び生産性の観点から困難である。よって、基板の両面のいずれか一方にでも表面欠陥が存在した場合に、不良品として判断されるのが通常である。
【０００８】
なおここで、上記したように基板表面の損傷や異物は、それらが磁気ディスクとしての機能に弊害を及ぼす又はその可能性がある場合にのみ欠陥となる。そこで、基板表面の損傷や異物が予め決められたクライテリア（検査における損傷や異物からの信号強度に対する閾値、或いはその閾値を超えた欠陥カウント数などで定義された基準値または規格値、以下検査クライテリアという）を満足しない場合に、それら損傷や異物を表面欠陥として判断することとする。検査クライテリアの閾値、基準値等は、検査における損傷や異物からの信号強度や欠陥カウント数と、磁気ディスクとしての機能への弊害との関係で経験的に求められる。
【０００９】
一方、近年の市場の要請及び微細加工技術の進歩により、磁気ディスクの小型化及び高密度化が進んでおり、現在では例えば１．８インチの磁気ディスクにおいて両面で４０ＧＢの記憶容量にまで達している。しかし、用途によっては片面のみの記憶容量（例えば２０ＧＢ）でも十分な場合があり、そのようなニーズがある。このようなニーズに応じる場合に、両面を磁気記録面として使用する磁気ディスク用基板(以下、両面磁気ディスク用基板という)と、片面のみを磁気記録面として使用する磁気ディスク用基板(以下、片面磁気ディスク用基板という)とを、各々別々の工程で製造するとどうしても無駄が多くなってしまう。つまり、両面磁気ディスク用基板の表面欠陥検査を上記のように、目視または光学式自動外観検査装置で行った場合、仮に片面のみに表面欠陥があった場合でも不良品となってしまい、片面磁気ディスク用基板として使用し得るものまで、不良品として扱われてしまうとういう課題が存在していた。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑み、両面磁気ディスク用基板と片面磁気ディスク用基板を効率良く延いては歩留まり好く製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明者らは、磁気ディスク用基板の表面欠陥検査において、両面磁気ディスク用基板として用いられるか否かを検査した結果、両面磁気ディスク用基板として用いられないと判断したものに対し、表面欠陥が基板のどちら側の面にあるのか（または両面にあるのか）を検査して、いずれか一方の面のみに表面欠陥がある基板は、表面欠陥のない面を磁気記録面とした片面磁気ディスク用基板として用いることを考えた。
【００１２】
つまり、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、円環状の透明なガラス基板の二つの主表面を磁気記録面とするべく加工された磁気ディスク用ガラス基板を作製する工程と、前記磁気ディスク用ガラス基板の前記二つの主表面を当該基板からの裏面反射光を含む反射光を利用して検査し、前記磁気ディスク用ガラス基板が、前記二つの主表面の両面を磁気記録面として使用できるか否かを判断する第１検査工程と、前記第１検査工程で使用できないと判断された磁気ディスク用ガラス基板について、前記二つの主表面をそれぞれ検査し、前記二つの主表面のうちの一方のみを磁気記録面として使用できるか否かを判断する第２検査工程と、を有し、両面磁気ディスク用ガラス基板又は片面磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする。
【００１３】
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、第１検査工程が、前記二つの主表面上における表面欠陥の有無を検査し、前記二つの主表面の両方に表面欠陥が見つからない場合に前記磁気ディスク用ガラス基板を前記両面磁気ディスク用ガラス基板とすることができる。また、第１検査工程が目視又は光学的自動外観検査で行われると好適である。
【００１４】
また、第２検査工程が、前記二つの主表面のうち、どちらの表面に表面欠陥があるかを検査し、前記二つの主表面のいずれか一方のみに表面欠陥が見つかった場合に前記磁気ディスク用ガラス基板を前記片面磁気ディスク用ガラス基板とすることができる。さらに、第２検査工程が、シャドウイング（Ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）効果を利用した検査であると好適である。
【００１５】
本発明にかかる磁気ディスクは、上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板と、前記磁気ディスク用ガラス基板上に形成された磁気記録層とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、両面磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥検査の結果、従来は不良品として扱われていた基板に対し、基板表面のどちら側の面に表面欠陥があるかを検査することにより、片面磁気ディスク用ガラス基板として用いることができる基板を抽出して、磁気ディスク用ガラス基板の製造において歩留まりを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。
【００１８】
磁気ディスク用基板の材料としては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦性及び基板強度において優れた磁気ディスク用基板を提供することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好ましく用いることができる。
【００１９】
磁気ディスクの製造工程は、素材加工工程及び第１ラッピング工程；端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び／又は内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））；端面研磨工程（外周端部及び内周端部）；第２ラッピング工程；主表面研磨工程（第１及び第２研磨工程）；化学強化工程；記録層等形成工程などの工程を含む。
【００２０】
以下に、磁気ディスクの製造工程の各工程について説明する。
（１）素材加工工程及び第１ラッピング工程
まず、素材加工工程においては、例えば溶融ガラスを材料として、プレス法やフロート法、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらの方法うち、プレス法を用いれば、板状ガラスを廉価に製造することができる。
【００２１】
第１ラッピング工程においては、板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス基材とする。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行うことができる。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行う。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス基板を得ることができる。
【００２２】
（２）端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））
コアリング工程においては、例えば、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板とする。チャンファリング工程においては、内周端面及び外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施す。
【００２３】
（３）第２ラッピング工程
第２ラッピング工程においては、得られたガラス基板の両主表面について、第１ラッピング工程と同様に、第２ラッピング加工を行う。この第２ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
【００２４】
（４）端面研磨工程
端面研磨工程においては、ガラス基板の外周端面及び内周端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行う。このとき、研磨砥粒としては、例えば、酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いることができる。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、ナトリウムやカリウムの析出の発生を防止できる鏡面状態になる。
【００２５】
（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施す。第１研磨工程は、前述のラッピング工程で主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とする工程である。この第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行う。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いることができる。
【００２６】
（６）化学強化工程
化学強化工程においては、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に化学強化を施す。化学強化に用いる化学強化液としては、例えば、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）の混合溶液などを用いることができる。化学強化においては、化学強化液を３００℃〜４００℃に加熱し、洗浄済みのガラス基板を２００℃〜３００℃に予熱し、化学強化溶液中に３時間〜４時間浸漬することによって行う。この浸漬の際には、ガラス基板の両表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行うことが好ましい。
【００２７】
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中の相対的にイオン半径の大きなナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。
【００２８】
（７）主表面研磨工程（最終研磨工程）
次に、最終研磨工程として、第２研磨工程を施す。第２研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする工程である。第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、両主表面の鏡面研磨を行う。スラリーとしては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒やコロイダルシリカなどを用いることがきる。
【００２９】
（８）第１検査工程
上記の最終研磨工程が終わったガラス基板を通常の方法で洗浄した後に、第１検査工程を行う。第１検査工程は、上記のような工程で両面を鏡面研磨したガラス基板の両面について、目視または光学自動外観検査装置等を用いて、表面欠陥の有無を検査する。
【００３０】
検査は、洗浄後のガラス表面上における損傷または異物の有無を調べ、損傷または異物があった場合には、それらが予め決められた検査クライテリア（検査における損傷や異物からの信号強度に対する閾値、或いはその閾値を超えた欠陥カウント数などで定義された基準値または規格値）を満足するか否か調べる。検査クライテリアを満足する場合には、表面欠陥はなかったものと判断し、検査クライテリアを満足しない場合には表面欠陥があったものと判断する。検査クライテリアの閾値、基準値等は、検査における損傷や異物からの信号強度や欠陥カウント数と、磁気ディスクとしての機能への弊害との関係で経験的に求めた値を用いる。
【００３１】
この検査においては、両面共に表面欠陥がなかったものを選別する。選別されたガラス基板は、両面磁気ディスク用ガラス基板として用いることができる。逆に、少なくとも基板のいずれか一方の表面に表面欠陥があるものは、選別されず、次の第２検査工程が実施される。
【００３２】
なお第１検査工程においては、ガラス基板の両面のうちどちらの面に表面欠陥があるかは問題にしないので、目視または光学自動外観検査装置等を用いて実施することができ、さらには少なくとも基板のいずれか一方の表面に表面欠陥があると判断した段階で検査は終了できるので、検査時間を短くすることができる。
【００３３】
（９）第２検査工程
第２検査工程では、上記第１検査工程で選別されなかったもの、つまり、少なくとも基板のいずれか一方の表面に表面欠陥があるガラス基板について、どちらの面に表面欠陥があるかを検査する。この検査は、ＣＣＤカメラや人間の目による目視検査を用いたシャドウイング（Ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）効果を利用して実施する。ここではＣＣＤカメラによる方法を、図面を用いて説明する。
【００３４】
図１（ａ）及び（ｂ）はガラス基板１１に第２検査工程における表面欠陥検査を実施した様子を側面から観た図である。図１においてガラス基板１１の上面をＡ面とし、下面をＢ面とする。ガラス基板１１のＡ面側及びＢ面側にそれぞれＣＣＤカメラ１２及び１３を設置する。Ａ面側のＣＣＤカメラ１２はＡ面の表面に焦点が合うように調節し、Ｂ面側のＣＣＤカメラ１３はＢ面の表面に焦点が合うように調節する。Ａ面側から光源１４により、ガラス基板１１に光を入射する。Ａ面側のＣＣＤカメラ１２は、光源１４からの光のＡ面による反射光が受光できる位置に配置する。Ｂ面側のＣＣＤカメラ１３は、光源１４からの光のガラス基板１１による透過光が受光できる位置に配置する。
【００３５】
このような構成の表面欠陥検査装置では、図１（ａ）に示すように、Ａ面側に表面欠陥１５があった場合は、Ａ面側のＣＣＤ１２においては、Ａ面の表面に焦点が合っているので、表面欠陥１５の輪郭が明確に見える。一方、Ｂ面側のＣＣＤ１３においては、Ｂ面の表面に焦点が合っているので、表面欠陥１５の輪郭がぼやけて見える。逆に、図１（ｂ）に示すように、Ｂ面側に表面欠陥１６があった場合は、Ｂ面側のＣＣＤ１３において表面欠陥１６の輪郭が明確に見え、Ａ面側のＣＣＤ１２において表面欠陥１６の輪郭がぼやけて見える。このような検査により、表面欠陥がＡ面にあるのかＢ面にあるのかがわかる。
【００３６】
光ガラス基板１１を水平方向に移動させて、光源１４からの光をガラス基板１１のＡ面の全面にスキャンすることにより、ガラス基板１１のＡ面又はＢ面上の表面欠陥の有無を検査する。
【００３７】
上記の検査の結果、Ａ面のみに表面欠陥があるガラス基板は、表面欠陥のないＢ面を磁気記録面として使用した片面磁気ディスク用ガラス基板として用いることができる。逆に、Ｂ面のみに表面欠陥があるガラス基板は、表面欠陥のないＡ面を磁気記録面として使用した片面磁気ディスク用ガラス基板として用いることができる。両面に表面欠陥があるガラス基板が、不良品として扱われる。
【００３８】
以上のように本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、両面磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥検査である第１の検査工程の結果、両面磁気ディスク用ガラス基板としては用いることができない基板に対し、第２の検査工程において、基板表面のどちら側の面に表面欠陥があるかを検査することにより、片面磁気ディスク用ガラス基板として使用可能な基板を抽出する。よって、第１検査工程において表面欠陥がいずれか一方の面にあったものをすべて不良品として扱う場合に比べて歩留まりを向上することができる。さらには、大量生産される基板すべてを、片面のみを検査できるシステムを用いて検査する場合に比べて、生産性を高めることができる。
【００３９】
上記に示した工程により製造した磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することにより磁気ディスクを製造することができる。すなわち、磁気ディスクは、通常、磁気ディスク用ガラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層することにより製造される。なお、磁気ディスクにおける下地層は、磁性層に応じて適宜、選択される。両面磁気ディスク用ガラス基板には両面に、片面磁気ディスク用ガラス基板の場合は表面欠陥がない方の面に、磁性層等を積層する。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、図１において光源１４をＡ面側（図１における上面側）に設置してＡ面側から光を入射する例を示したが、光源１４をＢ面側に設置してＢ面側から光照射しても良い。その場合、Ａ面側のＣＣＤカメラ１２は、光源１４からの光のガラス基板１１による透過光が受光できる位置に配置する。Ｂ面側のＣＣＤカメラ１３は、光源１４からの光のＢ面による反射光が受光できる位置に配置する。
【００４１】
また、上記実施の形態では、図１において、ガラス基板１１を水平方向に移動させて、光源１４からの光をガラス基板１１のＡ面の全面にスキャンすることにより、ガラス基板１１のＡ面又はＢ面上の表面欠陥の有無を検査する例を示したが、逆に光源１４及びＣＣＤカメラ１２、１３を水平方向に移動させてもよい。
【００４２】
また、上記実施の形態における材料、サイズ、処理手順、検査方法などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態における表面欠陥検査を説明するための図。
【符号の説明】
【００４４】
１１ ガラス基板
１２、１３ ＣＣＤカメラ
１４ 光源
１５、１６ 表面欠陥
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ装置に搭載される磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ装置）に搭載される磁気記録媒体として磁気ディスクがある。磁気ディスクは、アルミニウム−マグネシウム合金などで構成された金属板上にＮｉＰ膜を被着した基板、ガラス基板又はセラミックス基板上に磁性層や保護層を積層して作製される。従来では、磁気ディスク用の基板としてアルミニウム合金基板が広く用いられていたが、近年の磁気ディスクの小型化、薄板化、高密度記録化に伴って、アルミニウム合金基板に比べて表面の平坦度や薄板での強度に優れたガラス基板が用いられるようになってきている。
【０００３】
また、近年のＨＤＤ装置における記録密度の向上に伴い、記録・書き込み用ヘッド(以下ヘッド呼ぶ)と磁気ディスクとのスペーシング(以下浮上量と呼ぶ)は数十ｎｍから数ｎｍと非常に狭くなってきている。そのため、この磁気ディスクに微小な凹凸欠陥が存在すると、磁気ディスクとヘッドが接触し、ＨＤＤ装置が故障する原因となる。この微小な凹凸欠陥には、磁気ディスク用基板の素材そのものがなんらかの形態で損傷している損傷系欠陥と、磁気ディスク用基板の平坦性を向上させるために行う研磨時に発生する砥粒残りや、洗浄時や乾燥時などに付着／残留した異物等の異物系欠陥がある。
【０００４】
なおここで、損傷系欠陥とは、磁気ディスクとしての機能に弊害を及ぼす又はその可能性がある損傷のみを指す。つまり、仮に磁気ディスク用基板の素材そのものに損傷があっても、その損傷が磁気ディスクの機能に弊害をもたらす可能性がない場合には、その損傷は、損傷系欠陥ではない。同様に、異物系欠陥は、磁気ディスクとしての機能に弊害を及ぼす又はその可能性がある異物等のみを指す。つまり、仮に磁気ディスク用基板の表面に異物等があった場合でも、その異物等が磁気ディスクの機能に弊害をもたらす可能性がない場合には、その異物は異物系欠陥ではない。異物系欠陥は基板の端面加工時に付着したパーティクル／汚染物などが後工程の洗浄工程において表面から離脱しガラス基板表面に再付着することが原因となる。
【０００５】
このように端面における汚染物が原因で起こる異物系欠陥を防止する目的で、ガラス基板をカッターやドリルで形状加工した後に端面を研磨することにより、ガラス基板の端面に異物／汚染物が残留し難くすることが提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−２２１７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、異物の基板表面への付着はある程度防止できるが、スクラッチなどの損傷系欠陥はガラス基板表面からは除去できない。また、異物系欠陥の中には、一度基板表面に付着したら洗浄では除去できないものもある。このような、損傷系欠陥や洗浄では除去できない異物系欠陥等の、洗浄しても修正がきかない欠陥（以下、表面欠陥という）は、磁性体を蒸着する前の磁気ディスク用基板の状態において、その有無を検査して、不良品を後工程に流さないようにすることが重要である。
【０００７】
通常、大量生産される磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥検査は、目視または光学式自動外観検査装置（ＡＯＩ:Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）等の当該基板からの反射光（散乱光を含む）を用いた光学系を使用せざるを得ない。しかし、ガラス基板は透明体であるため、一方の表面の反射光に基づく検査を行うと、他方の面（裏面）の影響を受けることになり、表面欠陥が基板の両表面のうちいずれの表面にあるかを特定することが難しい。また、片面のみを検査できるシステムを用いて、大量生産される基板すべてを検査するのは、検査精度及び生産性の観点から困難である。よって、基板の両面のいずれか一方にでも表面欠陥が存在した場合に、不良品として判断されるのが通常である。
【０００８】
なおここで、上記したように基板表面の損傷や異物は、それらが磁気ディスクとしての機能に弊害を及ぼす又はその可能性がある場合にのみ欠陥となる。そこで、基板表面の損傷や異物が予め決められたクライテリア（検査における損傷や異物からの信号強度に対する閾値、或いはその閾値を超えた欠陥カウント数などで定義された基準値または規格値、以下検査クライテリアという）を満足しない場合に、それら損傷や異物を表面欠陥として判断することとする。検査クライテリアの閾値、基準値等は、検査における損傷や異物からの信号強度や欠陥カウント数と、磁気ディスクとしての機能への弊害との関係で経験的に求められる。
【０００９】
一方、近年の市場の要請及び微細加工技術の進歩により、磁気ディスクの小型化及び高密度化が進んでおり、現在では例えば１．８インチの磁気ディスクにおいて両面で４０ＧＢの記憶容量にまで達している。しかし、用途によっては片面のみの記憶容量（例えば２０ＧＢ）でも十分な場合があり、そのようなニーズがある。このようなニーズに応じる場合に、両面を磁気記録面として使用する磁気ディスク用基板(以下、両面磁気ディスク用基板という)と、片面のみを磁気記録面として使用する磁気ディスク用基板(以下、片面磁気ディスク用基板という)とを、各々別々の工程で製造するとどうしても無駄が多くなってしまう。つまり、両面磁気ディスク用基板の表面欠陥検査を上記のように、目視または光学式自動外観検査装置で行った場合、仮に片面のみに表面欠陥があった場合でも不良品となってしまい、片面磁気ディスク用基板として使用し得るものまで、不良品として扱われてしまうとういう課題が存在していた。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑み、両面磁気ディスク用基板と片面磁気ディスク用基板を効率良く延いては歩留まり好く製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明者らは、磁気ディスク用基板の表面欠陥検査において、両面磁気ディスク用基板として用いられるか否かを検査した結果、両面磁気ディスク用基板として用いられないと判断したものに対し、表面欠陥が基板のどちら側の面にあるのか（または両面にあるのか）を検査して、いずれか一方の面のみに表面欠陥がある基板は、表面欠陥のない面を磁気記録面とした片面磁気ディスク用基板として用いることを考えた。
【００１２】
つまり、本発明にかかる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、円環状の透明なガラス基板の二つの主表面を磁気記録面とするべく加工された磁気ディスク用ガラス基板を作製する工程と、前記磁気ディスク用ガラス基板の前記二つの主表面を当該基板からの裏面反射光を含む反射光を利用して検査し、前記磁気ディスク用ガラス基板が、前記二つの主表面の両面を磁気記録面として使用できるか否かを判断する第１検査工程と、前記第１検査工程で使用できないと判断された磁気ディスク用ガラス基板について、前記二つの主表面をそれぞれ検査し、前記二つの主表面のうちの一方のみを磁気記録面として使用できるか否かを判断する第２検査工程と、を有し、両面磁気ディスク用ガラス基板又は片面磁気ディスク用ガラス基板を製造することを特徴とする。
【００１３】
上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、第１検査工程が、前記二つの主表面上における表面欠陥の有無を検査し、前記二つの主表面の両方に表面欠陥が見つからない場合に前記磁気ディスク用ガラス基板を前記両面磁気ディスク用ガラス基板とすることができる。また、第１検査工程が目視又は光学的自動外観検査で行われると好適である。
【００１４】
また、第２検査工程が、前記二つの主表面のうち、どちらの表面に表面欠陥があるかを検査し、前記二つの主表面のいずれか一方のみに表面欠陥が見つかった場合に前記磁気ディスク用ガラス基板を前記片面磁気ディスク用ガラス基板とすることができる。さらに、第２検査工程が、シャドウイング（Ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）効果を利用した検査であると好適である。
【００１５】
本発明にかかる磁気ディスクは、上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板と、前記磁気ディスク用ガラス基板上に形成された磁気記録層とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、両面磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥検査の結果、従来は不良品として扱われていた基板に対し、基板表面のどちら側の面に表面欠陥があるかを検査することにより、片面磁気ディスク用ガラス基板として用いることができる基板を抽出して、磁気ディスク用ガラス基板の製造において歩留まりを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。
【００１８】
磁気ディスク用基板の材料としては、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることができる。特に、化学強化を施すことができ、また主表面の平坦性及び基板強度において優れた磁気ディスク用基板を提供することができるという点で、アルミノシリケートガラスを好ましく用いることができる。
【００１９】
磁気ディスクの製造工程は、素材加工工程及び第１ラッピング工程；端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び／又は内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））；端面研磨工程（外周端部及び内周端部）；第２ラッピング工程；主表面研磨工程（第１及び第２研磨工程）；化学強化工程；記録層等形成工程などの工程を含む。
【００２０】
以下に、磁気ディスクの製造工程の各工程について説明する。
（１）素材加工工程及び第１ラッピング工程
まず、素材加工工程においては、例えば溶融ガラスを材料として、プレス法やフロート法、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法など、公知の製造方法を用いて製造することができる。これらの方法うち、プレス法を用いれば、板状ガラスを廉価に製造することができる。
【００２１】
第１ラッピング工程においては、板状ガラスの両主表面をラッピング加工し、ディスク状のガラス基材とする。このラッピング加工は、遊星歯車機構を利用した両面ラッピング装置により、アルミナ系遊離砥粒を用いて行うことができる。具体的には、板状ガラスの両面に上下からラップ定盤を押圧させ、遊離砥粒を含む研削液を板状ガラスの主表面上に供給し、これらを相対的に移動させてラッピング加工を行う。このラッピング加工により、平坦な主表面を有するガラス基板を得ることができる。
【００２２】
（２）端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））
コアリング工程においては、例えば、円筒状のダイヤモンドドリルを用いて、このガラス基板の中心部に内孔を形成し、円環状のガラス基板とする。チャンファリング工程においては、内周端面及び外周端面をダイヤモンド砥石によって研削し、所定の面取り加工を施す。
【００２３】
（３）第２ラッピング工程
第２ラッピング工程においては、得られたガラス基板の両主表面について、第１ラッピング工程と同様に、第２ラッピング加工を行う。この第２ラッピング工程を行うことにより、前工程である切り出し工程や端面研磨工程において主表面に形成された微細な凹凸形状を予め除去しておくことができ、後続の主表面に対する研磨工程を短時間で完了させることができるようになる。
【００２４】
（４）端面研磨工程
端面研磨工程においては、ガラス基板の外周端面及び内周端面について、ブラシ研磨方法により、鏡面研磨を行う。このとき、研磨砥粒としては、例えば、酸化セリウム砥粒を含むスラリー（遊離砥粒）を用いることができる。この端面研磨工程により、ガラス基板の端面は、ナトリウムやカリウムの析出の発生を防止できる鏡面状態になる。
【００２５】
（５）主表面研磨工程（第１研磨工程）
主表面研磨工程として、まず第１研磨工程を施す。第１研磨工程は、前述のラッピング工程で主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とする工程である。この第１研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、硬質樹脂ポリッシャを用いて、主表面の研磨を行う。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒を用いることができる。
【００２６】
（６）化学強化工程
化学強化工程においては、前述のラッピング工程及び研磨工程を終えたガラス基板に化学強化を施す。化学強化に用いる化学強化液としては、例えば、硝酸カリウム（６０％）と硝酸ナトリウム（４０％）の混合溶液などを用いることができる。化学強化においては、化学強化液を３００℃〜４００℃に加熱し、洗浄済みのガラス基板を２００℃〜３００℃に予熱し、化学強化溶液中に３時間〜４時間浸漬することによって行う。この浸漬の際には、ガラス基板の両表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるように、ホルダに収納した状態で行うことが好ましい。
【００２７】
このように、化学強化溶液に浸漬処理することによって、ガラス基板の表層のリチウムイオン及びナトリウムイオンが、化学強化溶液中の相対的にイオン半径の大きなナトリウムイオン及びカリウムイオンにそれぞれ置換され、ガラス基板が強化される。
【００２８】
（７）主表面研磨工程（最終研磨工程）
次に、最終研磨工程として、第２研磨工程を施す。第２研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする工程である。第２研磨工程においては、遊星歯車機構を有する両面研磨装置により、軟質発泡樹脂ポリッシャを用いて、両主表面の鏡面研磨を行う。スラリーとしては、第１研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒よりも微細な酸化セリウム砥粒やコロイダルシリカなどを用いることがきる。
【００２９】
（８）第１検査工程
上記の最終研磨工程が終わったガラス基板を通常の方法で洗浄した後に、第１検査工程を行う。第１検査工程は、上記のような工程で両面を鏡面研磨したガラス基板の両面について、目視または光学自動外観検査装置等を用いて、表面欠陥の有無を検査する。
【００３０】
検査は、洗浄後のガラス表面上における損傷または異物の有無を調べ、損傷または異物があった場合には、それらが予め決められた検査クライテリア（検査における損傷や異物からの信号強度に対する閾値、或いはその閾値を超えた欠陥カウント数などで定義された基準値または規格値）を満足するか否か調べる。検査クライテリアを満足する場合には、表面欠陥はなかったものと判断し、検査クライテリアを満足しない場合には表面欠陥があったものと判断する。検査クライテリアの閾値、基準値等は、検査における損傷や異物からの信号強度や欠陥カウント数と、磁気ディスクとしての機能への弊害との関係で経験的に求めた値を用いる。
【００３１】
この検査においては、両面共に表面欠陥がなかったものを選別する。選別されたガラス基板は、両面磁気ディスク用ガラス基板として用いることができる。逆に、少なくとも基板のいずれか一方の表面に表面欠陥があるものは、選別されず、次の第２検査工程が実施される。
【００３２】
なお第１検査工程においては、ガラス基板の両面のうちどちらの面に表面欠陥があるかは問題にしないので、目視または光学自動外観検査装置等を用いて実施することができ、さらには少なくとも基板のいずれか一方の表面に表面欠陥があると判断した段階で検査は終了できるので、検査時間を短くすることができる。
【００３３】
（９）第２検査工程
第２検査工程では、上記第１検査工程で選別されなかったもの、つまり、少なくとも基板のいずれか一方の表面に表面欠陥があるガラス基板について、どちらの面に表面欠陥があるかを検査する。この検査は、ＣＣＤカメラや人間の目による目視検査を用いたシャドウイング（Ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）効果を利用して実施する。ここではＣＣＤカメラによる方法を、図面を用いて説明する。
【００３４】
図１（ａ）及び（ｂ）はガラス基板１１に第２検査工程における表面欠陥検査を実施した様子を側面から観た図である。図１においてガラス基板１１の上面をＡ面とし、下面をＢ面とする。ガラス基板１１のＡ面側及びＢ面側にそれぞれＣＣＤカメラ１２及び１３を設置する。Ａ面側のＣＣＤカメラ１２はＡ面の表面に焦点が合うように調節し、Ｂ面側のＣＣＤカメラ１３はＢ面の表面に焦点が合うように調節する。Ａ面側から光源１４により、ガラス基板１１に光を入射する。Ａ面側のＣＣＤカメラ１２は、光源１４からの光のＡ面による反射光が受光できる位置に配置する。Ｂ面側のＣＣＤカメラ１３は、光源１４からの光のガラス基板１１による透過光が受光できる位置に配置する。
【００３５】
このような構成の表面欠陥検査装置では、図１（ａ）に示すように、Ａ面側に表面欠陥１５があった場合は、Ａ面側のＣＣＤ１２においては、Ａ面の表面に焦点が合っているので、表面欠陥１５の輪郭が明確に見える。一方、Ｂ面側のＣＣＤ１３においては、Ｂ面の表面に焦点が合っているので、表面欠陥１５の輪郭がぼやけて見える。逆に、図１（ｂ）に示すように、Ｂ面側に表面欠陥１６があった場合は、Ｂ面側のＣＣＤ１３において表面欠陥１６の輪郭が明確に見え、Ａ面側のＣＣＤ１２において表面欠陥１６の輪郭がぼやけて見える。このような検査により、表面欠陥がＡ面にあるのかＢ面にあるのかがわかる。
【００３６】
光ガラス基板１１を水平方向に移動させて、光源１４からの光をガラス基板１１のＡ面の全面にスキャンすることにより、ガラス基板１１のＡ面又はＢ面上の表面欠陥の有無を検査する。
【００３７】
上記の検査の結果、Ａ面のみに表面欠陥があるガラス基板は、表面欠陥のないＢ面を磁気記録面として使用した片面磁気ディスク用ガラス基板として用いることができる。逆に、Ｂ面のみに表面欠陥があるガラス基板は、表面欠陥のないＡ面を磁気記録面として使用した片面磁気ディスク用ガラス基板として用いることができる。両面に表面欠陥があるガラス基板が、不良品として扱われる。
【００３８】
以上のように本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、両面磁気ディスク用ガラス基板の表面欠陥検査である第１の検査工程の結果、両面磁気ディスク用ガラス基板としては用いることができない基板に対し、第２の検査工程において、基板表面のどちら側の面に表面欠陥があるかを検査することにより、片面磁気ディスク用ガラス基板として使用可能な基板を抽出する。よって、第１検査工程において表面欠陥がいずれか一方の面にあったものをすべて不良品として扱う場合に比べて歩留まりを向上することができる。さらには、大量生産される基板すべてを、片面のみを検査できるシステムを用いて検査する場合に比べて、生産性を高めることができる。
【００３９】
上記に示した工程により製造した磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することにより磁気ディスクを製造することができる。すなわち、磁気ディスクは、通常、磁気ディスク用ガラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層することにより製造される。なお、磁気ディスクにおける下地層は、磁性層に応じて適宜、選択される。両面磁気ディスク用ガラス基板には両面に、片面磁気ディスク用ガラス基板の場合は表面欠陥がない方の面に、磁性層等を積層する。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、図１において光源１４をＡ面側（図１における上面側）に設置してＡ面側から光を入射する例を示したが、光源１４をＢ面側に設置してＢ面側から光照射しても良い。その場合、Ａ面側のＣＣＤカメラ１２は、光源１４からの光のガラス基板１１による透過光が受光できる位置に配置する。Ｂ面側のＣＣＤカメラ１３は、光源１４からの光のＢ面による反射光が受光できる位置に配置する。
【００４１】
また、上記実施の形態では、図１において、ガラス基板１１を水平方向に移動させて、光源１４からの光をガラス基板１１のＡ面の全面にスキャンすることにより、ガラス基板１１のＡ面又はＢ面上の表面欠陥の有無を検査する例を示したが、逆に光源１４及びＣＣＤカメラ１２、１３を水平方向に移動させてもよい。
【００４２】
また、上記実施の形態における材料、サイズ、処理手順、検査方法などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態における表面欠陥検査を説明するための図。
【符号の説明】
【００４４】
１１ ガラス基板
１２、１３ ＣＣＤカメラ
１４ 光源
１５、１６ 表面欠陥
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の透明なガラス基板の二つの主表面を磁気記録面とするべく加工された磁気ディスク用ガラス基板を作製する工程と、
前記磁気ディスク用ガラス基板の前記二つの主表面を当該基板からの裏面反射光を含む反射光を利用して検査し、前記磁気ディスク用ガラス基板が、前記二つの主表面の両面を磁気記録面として使用できるか否かを判断する第１検査工程と、
前記第１検査工程で使用できないと判断された磁気ディスク用ガラス基板について、前記二つの主表面をそれぞれ検査し、前記二つの主表面のうちの一方のみを磁気記録面として使用できるか否かを判断する第２検査工程と、
を有し、両面磁気ディスク用ガラス基板又は片面磁気ディスク用ガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１検査工程が、前記二つの主表面上における表面欠陥の有無を検査し、前記二つの主表面の両方に表面欠陥が見つからなかった場合に前記磁気ディスク用ガラス基板を前記両面磁気ディスク用ガラス基板とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記第１検査工程が、目視又は光学的自動外観検査で行われる請求項２記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２検査工程が、前記二つの主表面のうち、どちらの表面に表面欠陥があるかを検査し、前記二つの主表面のいずれか一方のみに表面欠陥があった場合に前記磁気ディスク用ガラス基板を前記片面磁気ディスク用ガラス基板とする請求項１乃至３のいずれか記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２検査工程が、シャドウイング（Ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）効果を利用した検査である請求項４記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板と、前記磁気ディスク用ガラス基板上に形成された磁気記録層とを具備する磁気ディスク。
【請求項１】
円環状の透明なガラス基板の二つの主表面を磁気記録面とするべく加工された磁気ディスク用ガラス基板を作製する工程と、
前記磁気ディスク用ガラス基板の前記二つの主表面を当該基板からの裏面反射光を含む反射光を利用して検査し、前記磁気ディスク用ガラス基板が、前記二つの主表面の両面を磁気記録面として使用できるか否かを判断する第１検査工程と、
前記第１検査工程で使用できないと判断された磁気ディスク用ガラス基板について、前記二つの主表面をそれぞれ検査し、前記二つの主表面のうちの一方のみを磁気記録面として使用できるか否かを判断する第２検査工程と、
を有し、両面磁気ディスク用ガラス基板又は片面磁気ディスク用ガラス基板を製造する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１検査工程が、前記二つの主表面上における表面欠陥の有無を検査し、前記二つの主表面の両方に表面欠陥が見つからなかった場合に前記磁気ディスク用ガラス基板を前記両面磁気ディスク用ガラス基板とする請求項１記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記第１検査工程が、目視又は光学的自動外観検査で行われる請求項２記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２検査工程が、前記二つの主表面のうち、どちらの表面に表面欠陥があるかを検査し、前記二つの主表面のいずれか一方のみに表面欠陥があった場合に前記磁気ディスク用ガラス基板を前記片面磁気ディスク用ガラス基板とする請求項１乃至３のいずれか記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２検査工程が、シャドウイング（Ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）効果を利用した検査である請求項４記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法により製造された磁気ディスク用ガラス基板と、前記磁気ディスク用ガラス基板上に形成された磁気記録層とを具備する磁気ディスク。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−７９９４３（Ｐ２０１０−７９９４３Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４３６６６（Ｐ２００８−２４３６６６）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０３０６９１５９）ホーヤ ガラスディスク タイランド リミテッド (85)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０３０６９１５９）ホーヤ ガラスディスク タイランド リミテッド (85)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]